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B N C T UMA RADIOTERAPIA ALTERNATIVA Gilberto Orengo Curso de Física Médica Centro Universitário Franciscano - UNIFRA Santa Maria - RS - Brasil

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Apresentação em tema: "B N C T UMA RADIOTERAPIA ALTERNATIVA Gilberto Orengo Curso de Física Médica Centro Universitário Franciscano - UNIFRA Santa Maria - RS - Brasil"— Transcrição da apresentação:

1 B N C T UMA RADIOTERAPIA ALTERNATIVA Gilberto Orengo Curso de Física Médica Centro Universitário Franciscano - UNIFRA Santa Maria - RS - Brasil IX SIMPÓSIO DE ENSINO PESQUISA E EXTENSÃO – SEPE O SALÃO DE INICIAÇÃO CIENTÍFICA

2 RADIOTERAPIA Emprego terapêutico de raios ionizantes (eletromagnéticos, como os raios X e gama, ou de partículas elementares, como elétrons, prótons e nêutrons) no tratamento de certas doenças, especialmente o câncer. Fonte: Dicionário Houaiss da Língua Portuguesa, pág Rio de Janeiro: Objetiva, IONIZAÇÃO UNIFRA CENTRO UNIVERSITÁRIO FRANCISCANO SEPE /NOVEMBRO/2005

3 BNCT Boron Neutron Capture Therapy (Terapia por Captura de Nêutrons pelo Boro) É uma modalidade de radioterapia, e o seu sucesso depende da deposição de 10 B (boro-10) nas células do tumor seguido pela irradiação de nêutrons térmicos (0,025 eV), resultando na produção de partículas ionizantes, altamente tóxicas à célula, de curto alcance localizando-se no interior da célula tumoral. Essa terapia é usada, principalmente, para tumores de: cérebro (Glioblastoma multiforme); pele; pescoço; …

4 O BORO O boro é encontrado na natureza em uma mistura de isótopos: 10 B (20%) e 11 B (80%). O 11 B tem uma seção de choque, para nêutrons térmicos, 10 6 vezes menor do que o 10 B. Portanto, somente compostos enriquecidos de 10 B são considerados em situações terapêuticas. No mínimo g de 10 B são necessários entregrar por grama de tecido tumoral, correspondendo a ppm. A seção de choque do 10 B: 3837 barn (1 barn = m 2 ) UNIFRA CENTRO UNIVERSITÁRIO FRANCISCANO SEPE /NOVEMBRO/2005

5 A ENTREGA DO BORO À CÉLULA Os efeitos terapêuticos da micro-invasão nas células tumorais não são claros. Uma possível estratégia poderá ser o uso de lipossomos que se ligam aos receptores- alvo, com ou sem ligantes. Figura 1: Princípios de entrega de liposomos ligantes nas células tumorais quando os receptores são marcados (os alvos). Os quadradinhos representam os boros e os pequenos círculos hachurados representam os ligantes (1). Fonte: Jörgen Carlsson, Erika Bohl Kullberg, Jacek Capala, Stefan Sjöberg, Katarina Edwards and Lars Gedda. Ligand Liposomes and boron neutron capture therapy. Journal of Neuro-Oncology, 62: 47-59, UNIFRA CENTRO UNIVERSITÁRIO FRANCISCANO SEPE /NOVEMBRO/2005

6 10 B + 1 n [ 11 B] 4 He 2+ (1,78 MeV) R = 9,7 m 7 Li 3+ (1,01 MeV) R = 4,8 m (6,3%) 4 He 2+ (1,47 MeV) R = 8,0 m 7 Li 3+ (0,84 MeV) R = 4,2 m (0,44 MeV) (93,7%) REAÇÕES NUCLEARES do 10 B A captura de nêutrons pelo 10 B pode ocorrer por dois tipos de reações: em que, R é o alcance da partícula. UNIFRA CENTRO UNIVERSITÁRIO FRANCISCANO SEPE /NOVEMBRO/2005

7 EQUIPAMENTOS PARA USO EM BNCT Gerador de Nêutrons (Cuba) Reator Nuclear (Helsinki, Finlandia) Fonte: Heikki Joensuu1 et al. Boron neutron capture therapy of brain tumors: clinical trials at the Finnish facility using boronophenylalanine. Journal of Neuro- Oncology 62: 123–134, Fonte: Guido Martín and Arian Abrahantes. A conceptual design of a beam-shaping assembly for boron neutron capture therapy based on deuterium–tritium neutron generators. Med. Phys. Vol. 31, No.50: , May UNIFRA CENTRO UNIVERSITÁRIO FRANCISCANO SEPE /NOVEMBRO/2005

8 RESULTADOS (extraídos da literatura) Efeitos da BNCT. Ocorreu uma redução de 70% da área tumoral (realçada) e em apenas 48 h. Fonte: Toshihiko Kuroiwa et al. Experience of modified boron neutron capture therapy to a glioblastoma patient. International Congress Series 1259 (2004) 39– 44. UNIFRA CENTRO UNIVERSITÁRIO FRANCISCANO SEPE /NOVEMBRO/2005

9 RESULTADO 2: Resultados de uma irradiação em um homem de 39 anos, com um glioblastoma multiforme confirmado histologicamente. Fonte: Heikki Joensuu1 et al. Boron neutron capture therapy of brain tumors: clinical trials at the Finnish facility using boronophenylalanine. Journal of Neuro-Oncology 62: 123–134, UNIFRA CENTRO UNIVERSITÁRIO FRANCISCANO SEPE /NOVEMBRO/2005

10 RESULTADO 3: Aparência clínica: antes da BNCT (quadro da esquerda) e 22 meses depois da primeira BNCT (quadro da direita). Eficiência da BNCT com uma considerávle redução de um grande tumor, desaparecendo a ulceração seguida de uma cobertura de pele. Fonte: Itsuro Kato et al. Effectiveness of BNCT for recurrent head and neck malignancies. Applied Radiation and Isotopes 61 (2004) 1069–1073. UNIFRA CENTRO UNIVERSITÁRIO FRANCISCANO SEPE /NOVEMBRO/2005

11 BREVE HISTÓRICO 1936Locher (propósitos médicos). 1951No BNL-Brookhaven National Laboratory com Farr e Sweet foi realizado o primeiro teste clínico com BNCT uma série de pacientes receberam BNCT em BNL. O tipo de câncer escolhido para estudo foi o glioblastoma multiforme (GBM), um câncer localizado no cérebro, com baixa taxa de sobrevida. Outro grupo de pacientes foi tratado no Massachusetts Institute of Technology-MIT. Os resultados clínicos foram desapontadores. 1968Dr. Hatanaka, no Japão, usando sulfidrila borada (sulfhydryl borane, Na 2 B 12 H 11 SH (BSH)), obteve bons resultados todayVários avanços no estudo da BNCT. Uso do composto borophenylalaline (BPA). Página na Internet UNIFRA CENTRO UNIVERSITÁRIO FRANCISCANO SEPE /NOVEMBRO/2005

12 O PROGRAMA BNCT UNIFRA-UFSM No Laboratório do Gerador de Nêutrons da UFSM (LABEGN), há um acelerador linear para produção de nêutrons de 14 MeV. Está em desenvolvimento um projeto de parceria UFSM/UNIFRA para utilizar o gerador de nêutrons em BNCT. O responsável pelo LABGEN/UFSM é o prof. Dr. Graça. UNIFRA CENTRO UNIVERSITÁRIO FRANCISCANO SEPE /NOVEMBRO/2005

13 Alvo Bomba de vácuo Lentes 0-10kV,neg Base da fonte de íons Canal Eletrodos aceleradores Nível de referência Bobina Extrator 0-5kV Fonte de Energia R-F +150kV Fonte de íons ESQUEMA DO GERADOR DE NÊUTRONS Fonte: TEXAS NUCLEAR. Operational Manual of Texas Nuclear Neutron Generator. Austin, Texas. UNIFRA CENTRO UNIVERSITÁRIO FRANCISCANO SEPE /NOVEMBRO/2005

14 FASES DO PROJETO: (2004) FASE I: estudos de implementação do projeto. Abstract aprovado no IX Congresso Física Médica-Rio 2004 partida oficial projeto. A primeira TFG-UNIFRA (em andamento): uma revisão sobre BNCT no mundo e no Brasil e; um levantamento de casos de câncer de cérebro e de pele na região de Santa Maria, pelo Elizandro do Carmo. ( ) estudos sobre o Gerador de Nêutrons Eficiência de dose – Alvo de Trítio, feixe de Deutério, detectores de nêutrons (cálculo de fluxo neutrônico). Primeiras simulações e primeiro artigo. Estudos a respeito da bioquímica do processo, na entrega do Boro. Estudo de protocolos. Interação com pesquisadores do IRD/Rio de Janeiro/Lab. Nêutrons e do IPEN/SP (primeiro Grupo de Pesquisa/CNPq-2004). Acordo UNIFRA-UFSM. IX Congresso Física Médica-Rio 2004 primeiros resultados sobre termalização neutrônica (simulação usando o código ANISN e biblioteca de seções de choque UKCTR. UNIFRA CENTRO UNIVERSITÁRIO FRANCISCANO SEPE /NOVEMBRO/2005

15 FASES DO PROJETO: continuação … ( ) FASE II: primeiros testes em ratos. ( ?) FASE III: dependendo dos resultados, propor uma pós- graduação (Lato Sensu ou Strictu Sensu). ( ?) FASE IV: após fase III testes em humanos. ESTUDOS ATUAIS SOBRE BNCT PELO GRUPO: - Estudo sobre neutrônica; - Cálculo de doses (microdosimetria); - Cálculo de termalização de nêutrons. UNIFRA CENTRO UNIVERSITÁRIO FRANCISCANO SEPE /NOVEMBRO/2005

16 GRAZIE MILLE UNIFRA CENTRO UNIVERSITÁRIO FRANCISCANO SEPE /NOVEMBRO/2005


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